I dispositivi informatici sono così resistenti oggientrati nella nostra vita, che sembra impossibile immaginare la nostra esistenza senza di loro. Tuttavia, la maggior parte degli utenti non pensa quasi mai a come funzionano tutti questi sistemi. Successivamente, considereremo come è organizzato il computer (per "manichini", per così dire). Naturalmente, non funzionerà descrivere tutto in dettaglio ed evidenziare tutti gli aspetti tecnici (e la maggior parte delle persone non ne ha bisogno). Pertanto, ci limiteremo agli aspetti principali, parlando in un semplice linguaggio "umano".
Parlando del dispositivo di qualsiasi dispositivo informatico, dovrebbe essere chiaro che consiste fondamentalmente di hardware e software.
Hardware significa tutto connessodispositivi che, per così dire, possono essere toccati con le mani (processori, memory stick, dischi rigidi, monitor, adattatori video, audio e audio, tastiera, mouse, periferiche come stampanti, scanner, ecc.). Popolarmente, tutti questi componenti sono talvolta chiamati "hardware del computer".
La parte software è composta da molticomponenti, tra cui il sistema operativo gioca il ruolo di primo piano, sulla base dei quali viene realizzata l'interazione tra l'hardware e altri programmi e i driver di dispositivo installati in esso sono programmi speciali con i quali il sistema operativo può interagire con l'hardware stesso e utilizzarlo per eseguire determinati compiti.
Da ciò è facile concludere che il principaleil principio di funzionamento di qualsiasi tipo di computer è l'interazione di componenti hardware e software. Ma questa è solo una rappresentazione superficiale. Questi processi verranno descritti un po' più avanti.
Nella parte hardware, come molti credono, il primoil posto è il processore e la RAM. Questo è in parte vero. Sono loro che assicurano l'esecuzione di tutti i comandi del software e consentono di avviare determinati processi.
D'altra parte, se scavi più a fondo, nessunoUn componente "di ferro" di per sé è inutile, perché deve essere collegato da qualche parte per usarlo. E qui viene data la massima importanza alle cosiddette schede madri (popolarmente chiamate "schede madri") - dispositivi speciali su cui sono montati tutti gli altri componenti, microcircuiti, ecc.. In questo senso, il principio principale di un computer (funzionamento corretto senza guasti) consiste nel collegare correttamente tutti i componenti hardware tramite gli appositi controller ad appositi slot o connettori presenti sulla scheda stessa. Ci sono regole qui, ad esempio, sull'uso corretto dei bus PCI, sul collegamento di dischi rigidi e unità rimovibili utilizzando il principio Master / Slave, ecc.
Separatamente, va detto della memoria permanenteun dispositivo (ROM), su cui vengono registrate le informazioni, come se fossero per sempre, e una memoria ad accesso casuale (RAM), che serve per eseguire componenti software.
Il principio del software di funzionamento del computer implica l'uso di software appropriato per eseguire i compiti assegnati.
In termini generali, il software è diviso in diversicategorie, tra le quali si possono distinguere separatamente software di sistema e software applicativo. Il software di sistema include i sistemi operativi stessi, i driver dei dispositivi e talvolta le utilità di servizio necessarie per garantire il corretto funzionamento dell'intero sistema. È, per così dire, una shell generale in cui sono incorporati programmi applicativi e applicazioni. Il software di questo tipo ha un obiettivo rigoroso, ovvero è focalizzato sull'esecuzione di un'attività specifica.
Ma visto che stiamo parlando esattamente di cosa rappresentanosono i principi base di un computer in senso generale, è il software di sistema che ne viene fuori. Successivamente, diamo un'occhiata a come si avvia l'intero sistema informatico.
Probabilmente molti utenti di PC desktophanno notato che all'accensione del computer si sente il caratteristico suono dell'altoparlante del sistema. Poche persone prestano attenzione ad esso, tuttavia, dal fatto del suo aspetto, possiamo concludere che tutti i dispositivi "di ferro" funzionano normalmente.
Che succede?Il principio di funzionamento di un computer è che quando viene applicata l'alimentazione a uno speciale microcircuito chiamato dispositivo I/O primario, tutti i dispositivi vengono testati. Prima di tutto, c'è un rilevamento di malfunzionamenti nel funzionamento dell'adattatore video, perché se non è in ordine, il sistema semplicemente non sarà in grado di visualizzare informazioni visive sullo schermo. Solo allora vengono determinati il tipo di processore e le sue caratteristiche, i parametri di RAM, dischi rigidi e altri dispositivi. In effetti, il BIOS inizialmente memorizza le informazioni sull'intero hardware.
Inoltre, il caricamento può essere interpretato anche come un principio software del funzionamento del computer, poiché il controllo viene eseguito in modo software e non fisico.
C'è anche un sistema per la selezione del bootdispositivi (disco rigido, supporto ottico, dispositivo USB, rete, ecc.). In ogni caso, l'ulteriore principio del computer in termini di avvio è che il dispositivo ha un cosiddetto record di avvio, necessario per avviare il sistema.
Per avviare il sistema operativo è necessario un bootloader speciale,che inizializza il kernel di sistema, registrato sul disco rigido, e lo inserisce nella RAM, dopodiché il controllo del processo viene trasferito al sistema operativo stesso.
Inoltre, l'MBR puòavere impostazioni più flessibili, dando all'utente il diritto di scegliere il sistema da caricare. Se l'avvio viene effettuato da supporto rimovibile, da esso viene letto il codice di avvio eseguibile, ma il caricamento viene comunque eseguito solo se il BIOS determina il codice eseguibile come valido. In caso contrario, sullo schermo apparirà una notifica sull'impossibilità di avviare, ad esempio che la partizione di avvio non è stata trovata. In questo caso, a volte viene utilizzata una tabella delle partizioni, che contiene informazioni su tutte le unità logiche in cui è possibile dividere un disco rigido. Tra l'altro, l'accesso alle informazioni dipende direttamente dalla struttura organizzativa dei file, chiamata file system (FAT, NTFS, ecc.).
Nota che questa è l'interpretazione più primitiva del processo di avvio, poiché in realtà tutto è molto più complicato.
Quindi il sistema operativo è stato avviato.Ora soffermiamoci sulle questioni del funzionamento di programmi e applicazioni. Il processore centrale e la RAM sono i principali responsabili della loro esecuzione, per non parlare dei driver degli altri dispositivi coinvolti.
Il principio di funzionamento della memoria del computer èil fatto che quando si esegue un file eseguibile di un programma o altro oggetto da ROM o supporto rimovibile, quando l'applicazione svolge una sorta di ruolo complementare, alcuni componenti di accompagnamento, il più delle volte librerie dinamiche (sebbene per programmi semplici la loro presenza possa o meno essere fornito) e i driver di dispositivo necessari per il funzionamento.
Forniscono la comunicazione tra la sala operatoriail sistema, il programma stesso e l'utente. È chiaro che maggiore è la quantità di RAM, più componenti possono essere caricati al suo interno e più veloce sarà la loro elaborazione. Quando vengono ricevuti i comandi di interazione, subentra il processore centrale, che esegue tutte le azioni computazionali nel sistema. Quando l'applicazione viene chiusa o quando il computer viene spento, tutti i componenti della "RAM" vengono scaricati. Ma questo non è sempre il caso.
Alcuni processi potrebbero essere online.memoria costantemente. Pertanto, devono essere arrestati manualmente. Nei sistemi Windows, molti servizi si avviano automaticamente, ma sono completamente inutili per l'utente. In questo caso, viene applicata l'impostazione di esecuzione automatica. Nella versione più semplice, vengono utilizzati programmi di ottimizzazione che puliscono i processi non necessari, rimuovono la spazzatura del computer in modalità automatica. Ma questa è una conversazione separata.
